基于双欧拉角的UKF组合导航滤波算法

来源：系统工程与电子技术杂志2021年第7期北京时间：

作者：赵仁杰, 胡柏青, 吕旭, 田佳玉

单位：海军工程大学电气工程学院, 湖北 武汉 430033

摘要：针对非线性滤波组合导航中四元数无迹估计器(unscented quaternion estimator, USQUE)规范性约束导致的算法计算量大、实时性差等问题, 提出一种基于双欧拉角姿态表示的无迹卡尔曼滤波(dual-Euler unscented Kalman filter, DEUKF)算法。通过正、反欧拉角相互切换, 在正、反欧拉微分方程精华区进行姿态滤波更新, 避免了奇异性, 确保了滤波精度。捷联惯性导航系统/全球定位系统直接式组合导航仿真试验与车载实验结果表明, 相比较于USQUE算法, DEUKF算法计算量小、实时性好, 水平姿态角估计精度与USQUE相当。

关键词：组合导航,姿态估计,非线性滤波,双欧法,四元数

基金资助：国家自然科学基金(61703419);国家自然科学基金(61873275)